Электрон — субатомная частица

Электрон, самая легкая, стабильная субатомная частица из известных. Он несет отрицательный заряд, который считается основной единицей электрического заряда.

Масса покоя электрона составляет 9.10938356×10-31 кг, что составляет всего 1/836 массы протона. Поэтому электрон считается почти безмассовым по сравнению с протоном или нейтроном, и масса электрона не учитывается в расчете массы атома.

Электрон был открыт в 1897 году английским физиком Джозефом Томсоном. Его открытие электронов, которое он первоначально назвал корпускулой, сыграло ключевую роль в революционизировании знаний об атомной структуре.

Описание

В обычных условиях, электроны связаны с положительно заряженными ядрами атомов притяжением между противоположными электрическими зарядами. В нейтральном атоме число электронов идентично числу положительных зарядов на ядре. Любой атом может иметь больше или меньше электронов, чем положительные заряды, и таким образом, быть отрицательно или положительно заряженным в целом. Эти заряженные атомы известны как ионы. Не все электроны связаны с атомами; некоторые находятся в свободном состоянии с ионами в форме материи, известной как плазма.

электронВнутри любого атома электроны движутся вокруг ядра по упорядоченному расположению орбиталей. Притяжение между электронами и ядром преодолевает отталкивание среди электронов, что в противном случае могло бы привести к их разлету. Эти орбитали организованы в концентрических оболочках, исходящих наружу из ядра с возрастающим числом подоболочек.

Электроны на ближайших к ядру орбитали удерживаются наиболее плотно. Те, что находятся на самых внешних орбиталях, экранированы промежуточными электронами и наиболее свободно удерживаются ядром.

Поскольку электроны движутся внутри этой структуры, они образуют диффузное облако с отрицательным зарядом, которое занимает почти весь объем атома. Подробное структурное расположение электронов внутри атома называется электронной конфигурацией атома. Электронная конфигурация определяет не только размер отдельного атома, но и химическую природу атома. Например, классификация элементов внутри групп схожих элементов в периодической таблице основана на сходстве их электронных структур.

Классификация

В области физики частиц существует два способа классификации электронов. Электрон — это фермион, тип частиц, названный в честь статистики Ферми-Дирака, которая описывает его поведение. Все фермионы характеризуются полуцелыми значениями их вращения, где вращение соответствует собственному угловому моменту частицы.

Концепция вращения воплощена в волновом уравнении для электрона, сформулированном П. Дирак. Волновое уравнение Дирака также предсказывает существование антивещественного аналога электрона, позитрона. Внутри фермионной группы субатомных частиц электрон может быть далее классифицирован как лептон.

Лептон — это субатомная частица, которая реагирует только электромагнитными, слабыми и гравитационными силами; он не реагирует на силу ближнего действия, которая действует между кварками и связывает протоны и нейтроны в атомном ядре.

Жмите кнопку «Поделиться» в соцсетях, чтобы не потерять информацию

Комментарии
Загрузка...

Здравствуйте! Мы используем куки для наилучшего представления нашего сайта. Вы видите это сообщение во исполнение нами Федерального закона от 27.07.2006 N 152-ФЗ "О персональных данных". Закрыть Читать далее